PLC在人造板调供胶控制中的应用策略

2021-12-24卢恩堂

农村科学实验 2021年22期

卢恩堂

（广西祥盛家居材料科技股份有限公司，广西崇左 532500）

在开展人造板生产工作的过程中，调供胶部分的工作质量、效率、稳定性、可靠性能够对生产整体效果产生重要影响，且影响范围不仅在于产品的产量和质量，也包括产品的生产成本。但是从实际上来看，当前我国的人造板调供胶控制工作效果普遍不理想，多数生产线上，仍然采用半自动或是全手动的方式开展控制工作，仅有极少数人造板生产线可全面应用工控机控制系统。而随着我国科技和经济的不断发展，PLC具有越来越强大的功能，与此同时，体积较小、可靠性较高和抗干扰能力较强均为其优势。将其应用于人造板调供胶控制工作之中，有利于提升相关的工作效果。

1.PLC在人造板调供胶控制中的应用现状

在人造板的生产线上，调供胶为十分重要的一个生产工序，对胶粘剂进行合理选择，并对拌胶设备进行科学应用，可以有效控制各种添加剂以及原胶之间的比例，也就能够促使人造板的物理学性能得到进一步优化。与此同时，保障施胶方法的准确和稳定，有利于促使人造板的质量得到提升，同时还可在一定程度上降低生产成本。但从实际上来看，当前我国的人造板生产线中尚不具有准确、可靠、连续的施胶控制措施。虽然近十年左右，我国部分人造板生产线已经引进了更加先进的生产设备，但多数设备中的电气控制工作仍以继电接触器为主，仅有个别生产线应用了更加先进的计算机控制。并且，虽然行业内早已尝试使用单片机或工业控制机对配置胶以及施胶工作进行控制，但是因为成本较高、可靠性较差以及多方面缺陷，最终未能推广。

但是当前在国内外的工业控制领域之中，PRC均已经发展成为占据重要位置的自动化装置，其能够对电气程控技术的最高水平进行体现，传统的继电接触控制工作也就基本被PLC代替。从整体上来看，PLC属于应用了集成电路以及大规模集成电路的一种电子技术，主要在工业环境之中发挥作用，属于工业专门计算机，具有功能齐全、控制可靠、使用灵活、操作便捷以及反应速度快的优势，同时扩充效果好、抗干扰能力强、体积较小、价格低廉，所以近几年已经得到了高速的发展。

2.PLC的系统组成

将PLC应用于人造板调供胶系统之中，可以落实两种胶液互换的生产方式，其中，还包括原胶计量罐4台、电子计量皮带秤2台、振动下料器2台、变频调速泵4台。

2.1 电子计量皮带秤

电子计量皮带秤的主要作用在于对刨花进行计量，每一台电子计量皮带秤中均具有4台称重传感器以及变送器，4～20mA的电流信号模拟共8个，可分别输入至PLC当中。

2.2 原胶计量罐

根据不同胶种所提出的不同要求，4台计量罐可以被划分成为2个组别，每组分别包含芯层计量罐1台和表层计量罐1台，且每1台计量罐之中均包含称重传感器以及变送器1套，4～20mA电流信号共4个，可分别输入至PLC当中。

2.3 变频调速泵

变频调速泵的数量为4台，每1台变频调速泵分别对应不同的原胶计量罐，PLC可将0～10VDC电压信号输出至变频器，电压信号数量为4路，各对应1台变频调速泵开展控制工作。

2.4 静噪措施

为了促使系统的可靠性以及抗干扰性均能够得到提升，可以采取以下几项静噪措施：2.4.1于现场设备上安装变送器；2.4.2将变频器、接触器以及空开均设置于控制柜之中；2.4.3将HMI以及PLC均设置于操作台上；2.4.4针对变频器主回路输出端安装高次谐波静音扼流环。

2.5 辅助功能

2.5.1 PLC可以根据板厚以及已经输入至计算机中的相关数据进行数模变换，再对进料皮带以及进料螺旋的转速进行控制，以对刨花重量进行控制；2.5.2全部可应用自动控制模式的电动机以及电磁阀等，均可应用人工控制模式，有利于保障生产过程中的安全性；2.5.3将上位计算机连接至PLC即可对生产过程进行全程监控，同时可对需要打印或计算的各项数据进行有效处理。虽然以上三项功能的应用频率较低，但是可以为人造板调供胶控制工作提供更多的便利。

3.PLC的硬件配置

系统中需应用可编程序逻辑控制器，以能够在多种场合开展检测工作、监控工作以及自动化控制工作，且可对较为复杂的控制要求进行满足。在该系统之中，应用CPU226中央处理单元，其中,1/O点数量为40个，输入点和输出点分别为24个和16个，EM231模拟量输入模块数量为3块，模拟量输入数量为12路，EM232模拟量输出模块为2块，模拟量输出数量为4路。人机界面所应用的触摸屏为East View 500触摸屏，可进行密码设置、按键操作、画面变换、历史记录、动态模拟、工艺配方记忆、数据打印、报警提示、指示灯闪耀、数值显示和数值输入等多项功能，且其中应用的VFD-B系列变频电机，能够将1-50Hz之间的恒转距无极调速功能有效落实。

4.软件设计

4.1 系统初始化

通电之后，应首先保障全部输出点均处于安全状态之中，以提升系统运行过程中的安全性，与此同时，还需针对部分程序所需的参数进行初始化处理，例如工艺参数、标定参数、传感器参数以及PID参数等，同时对采样次数进行预置，并启动定时器中断。

4.2 系统报警

在PLC之中，特殊存储器具有SM标志，其中SMB8至SMB21均为1/O识别及错误寄存器，通过此，可以对PLC硬件中存在的错误进行及时诊断，并能够对错误的原因以及具体的方位进行明确。

4.3 模拟量采集及滤波

在该系统之中，需要进行现场的模拟量采集工作，但是因为工作现场的环境较为恶劣，可能导致被变送机器送入A/D模块的电流值，受到尖峰干扰或是波动等不良影响，所以在开展硬件滤波工作的同时，还应注意对软件滤波进行处理，以将各项可以进行识别的干扰信号以及波动进行有效过滤。

在每一个扫描周期之中，主程序均需对子程序进行调用，并实施模拟量的采集工作，之后将采集到的各路数据分别输送至不同的累加器之中。在采集次数与预置值相符合时，取全部累加器数据的平均值，并将该平均值作为最终结果，为下一个程序开展工作提供基础。

5.PLC系统功能

调供胶系统需要以芯和表层刨花流量的实时变化为依据，对施胶泵转速进行调整，以有效控制施胶量。为了保障系统的可靠性，对胶水的流量进行测量主要应用失重法，也就是在单位时间之内计量总重量减去的量，同时应用称重计量的方法对刨花流量进行计量，也就是在时间单位之内刨花的重量。具体的控制方式以及操作方法如下。

5.1 计量罐注胶

针对计量罐，可采用自动注胶或手动注胶两种方式。在应用自动注胶方式时，系统可以将计量罐的上限和下限作为根据，对供胶泵的开启和关闭进行自动控制，而应用手动注胶方式时，操作人员需要采用手动的方式对供胶泵的开启和关闭进行控制。

5.2 电子皮带秤及振动下料器控制

其中可应用“单动”或“联动”两种工作模式，在应用单动工作模式时，需要根据需求按下启动按钮或停止按钮，在应用联动工作模式时，仅需按电子皮带秤的启动按钮即可，之后，系统则能够对电机启动时间进行合理控制，且需要停止工作时，仅需任意按钮即可。

5.3 施胶量控制

采用手动的方式将施胶泵启动之后，可选用“手动”或是“自动”的方式对其转速进行调节，若采用手动方式调节转速，针对各电位器进行调节即能够更改电机转速，若采用自动方式调节转速，则对各电位器进行调节无效，而是需要由PLC系统对驱动电机的转速进行调节，系统可将已经设定的刨花和胶的比值与实际测量结果相对比，并自动对施胶量进行合理控制。